热电偶的结构形式
为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:
组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;
·两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;
·补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;
·保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
按热电偶的用途不同,常制成以下几种形式。
1、普通型热电偶
普通型热电偶是使用最多的,主要用来测量气体、蒸汽和液体等介质的温度。根据测温范围及环境的不同,所用的热电偶电极和保护套管的材料也不同,但因使用条件基本类似,所以这类热电偶已标准化、系列化。按其安装时的连接方法可分为螺纹连接和法兰连接两种。
2、铠装热电偶
铠装热电偶又称缆式热电偶,是由热电极、绝缘材料(通常为电熔氧化镁)和金属保护管三者结合,经控制而成一个坚实的整体。
铠装热电偶有单支(双芯)和双支(四芯)之分,其测量端有露头型、接壳型和绝缘型三种基本形式。
铠装热电偶的参比端(接线盒)形式有简易式、防水式、防溅式、接插式和小接线盒式等。
铠装热电偶具有体积小、精度高、动态响应快、耐振动、耐冲击、机械强度高、可挠性好,便于安装等优点,已广泛应用在航空、原子能、电力、冶金和石油化工等部门。
3、表面热电偶
表面热电偶主要用来测量圆弧形表面温度。它的测温结构分为凸形、弓形和针形。
4、薄膜式热电偶
薄膜式热电偶是用真空蒸镀的方法,将热电极沉积蓄沉积在绝缘基板上而成的热电偶。
加采用蒸镀工镀工艺,所以热电偶可以做得很薄,而且尺寸可做得很小。它的特点是热容量小,响应速度快,适合于测量微小面积上的瞬变温度。
5、快速消耗型热电偶
这是一种专为测量钢水及熔融金属温度而设计的特殊热电偶,热电极由直径0.05~0.1mm的铂铑10-铂铑30(或钨铼6-钨铼20)等材料制成,且装在外径为1mm的U形石英管内,构成测温的敏感元件.其外部有绝缘良好的纸管、保护管及高温绝热水泥加以保护和固定。它的特点是:当其插入钢水后,保护帽瞬即熔化,热电偶工作端即刻暴露于钢水中,由于石英管和热电偶热容量都很小,因此能很快反映出钢水的温度,反应时间一般为4~6秒。在测出温度后,热电偶和石英保护管都被烧坏,因此它只能一次性使用。这种热电偶可直接用补偿导线接到专用的快速电子电位差计上,直接读取钢水温度。